太阳镜

背景

太阳镜是一种旨在帮助保护眼睛免受过度阳光照射的眼镜。眼睛对光极其敏感，过度暴露于可见光和不可见光光谱中的辐射很容易受损。明亮的阳光可能只是一种分散注意力的烦恼，但长时间暴露会导致酸痛、头痛，甚至对晶状体、视网膜和角膜造成永久性损伤。阳光过度暴露的短期影响包括视力暂时下降，称为雪盲或焊工闪光。长期影响包括白内障和夜视能力丧失。在这两种情况下，损伤都是由紫外线 (UV) 光造成的，紫外线会灼伤角膜表面。

太阳镜最初的发明是为了减少分散注意力的眩光，并在强光下更舒适地观看。早期的太阳镜只是有色玻璃或塑料镜片，主要用于降低亮度。较深的镜片被认为更好，因为它们可以屏蔽更多的光线。随着我们对阳光破坏性的理解不断发展，人们认识到需要更好的眼睛保护，并且开发了技术来帮助太阳镜更好地屏蔽太阳的有害射线，尤其是紫外线。从带有塑料镜片和镜框的廉价款式到带有磨砂玻璃镜片和定制镜框的昂贵设计师品牌，太阳镜的款式和价格各不相同。不幸的是，无法从镜片的颜色或暗度判断它对紫外线的屏蔽效果如何。同样，眼镜的价格与其阻挡紫外线的能力之间几乎没有关系。

原材料

太阳镜由一对滤光镜片和一个固定镜片的镜框组成。绝大多数镜片由彩色塑料制成，例如聚碳酸酯。然而，玻璃仍然被用于高品质品牌。最高质量的镜头具有光学准确度，不会扭曲形状和线条。这些镜头与相机镜头一样，由无失真研磨和抛光的光学玻璃制成。这些镜片中使用的硼硅酸盐玻璃具有抗划伤性，并通过各种化学处理对其进行回火处理，从而使其具有抗冲击性。

将可溶性有机染料和金属氧化物颜料添加到镜片材料中，以吸收或反射某些频率的光。然而，这些添加剂不能过度扭曲颜色；例如，颜色不好的镜片可能会导致难以辨别交通灯的正确颜色。灰色镜片对大多数人产生的失真最小，尽管琥珀色和棕色也不错。蓝色和紫色往往会扭曲太多颜色。添加剂还应该阻挡至少一部分蓝光，它是低频紫外线的一部分。棕色或琥珀色屏蔽蓝光效果最好，但代价是有些颜色失真。添加到镜片上的各种化学涂层可以通过减少反射或屏蔽偏振光来增强观看效果。

太阳镜框架由金属或塑料制成。金属框架，特别是昂贵的框架，通常由镍和其他金属（如银）的混合物制成。这些镜框具有精心设计的功能，例如雕刻和万向节的鼻托、带自锁螺钉的耐用铰链和灵活的镜腿。高档厂商在其前沿设计中结合使用镍、银、不锈钢、石墨和尼龙。

设计

关于太阳镜的设计，有两个关键因素需要考虑，时尚和功能。在过去的几十年中，太阳镜已成为一种高级时尚单品，目前的设计过程反映了这种状态。高档服装设计师、香水营销商和体育用品供应商定制设计的太阳镜来宣传自己的特定形象。总的来说，这些设计更改不起作用；它们旨在增加眼镜的时尚吸引力。程式化的镜框、形状独特的镜片和浮雕徽标都是这种设计师神秘感的一部分。虽然有些设计被认为是“经典”和永恒的，但其他设计必须不断更新以满足公众不断变化的品味。儿童太阳镜市场是另一个需要频繁重新设计的领域，因为根据流行卡通或其他角色的商品搭配，眼镜的款式会随着季节的变化而变化。

从功能的角度来看，太阳镜专为各种户外活动而设计。运动爱好者的具体要求体现在太阳镜设计上。例如，专为陷阱射手设计的太阳镜旨在提供最大的对比度，以便更好地观察粘土鸽子的目标。另一方面，滑雪者的太阳镜旨在抵消积雪表面反射的光线。这种类型的镜片被称为蓝光阻滞剂，因为它们可以过滤掉紫色、蓝色和一些紫外线。渔民和划船者也有自己的特殊需求，必须加以解决。如今，有专为这些活动设计的太阳镜等等。

太阳镜可以通过多种方式保护眼睛。眼镜可以吸收或反射某些频率的光，因为两者都会减少进入眼睛的光量。吸收型使用添加到镜片材料中的各种物质来选择性地吸收特定频率的光。这个频率范围可以通过改变着色添加剂的混合物来控制。通过调节添加剂的量来控制吸收的强度。反射镜片具有多层抗反射涂层，主要由金属颗粒组成。这些金属涂层同样能很好地反射所有颜色的光和紫外线辐射。有具有非金属涂层的反射类型，可产生着色效果。通过改变着色剂添加剂或涂层的类型和数量，可以生产多种镜片。成品镜片的颜色表明正在透射可见光谱的哪一部分。例如，如果镜片呈深黄色，则它们会吸收紫色、蓝色和一些紫外线。

一种特殊类型的吸收透镜过滤掉偏振光。光实际上由两种波组成，一种在水平面传播，另一种在垂直面传播。当光线从平坦的表面（例如雪、道路或闪亮的金属物体）反射时，水平分量被视为眩光。偏光镜片使用特殊的滤光片制成，该滤光片吸收光的水平分量而仅透射垂直分量。因此，消除了明亮的反射光并减轻了眼睛疲劳。然而，偏光镜片不会阻挡紫外线，因此它们需要额外的涂层或着色剂来提供完整的眼睛保护。

另一种类型的镜头，即光致变色镜头，含有银盐，类似于照相胶片中使用的那些。这些镜片在室外变暗，在室内变亮。通过这种方式，镜片会随着紫外线照射而改变颜色。然而，镜片的颜色变化范围不够广泛，无法对大多数光频率有效，尽管它们被广泛使用，但光致变色镜片并未被验光师普遍接受。

制造
过程

镜头

1 着色剂可以通过两种主要方式添加到镜片中，一种是在镜片成型前将颜色添加到熔融镜片材料中，另一种是对成品镜片进行化学后涂层以获得所需的色调。在前一种方法中，当塑料或玻璃处于高温且仍处于液化状态时，将着色剂添加到镜片中。可溶性有机染料或金属氧化物颜料被添加到塑料中。金属氧化物或金属颗粒被掺入玻璃中。
2 混合适当的添加剂后，将熔融塑料或玻璃浇铸成一般镜片形状或“圆盘”。廉价镜片是放置在镜框内的简单圆盘。昂贵镜片的制备方式与处方镜片的制备方法类似。首先将合适的透镜圆盘放入透镜计中，透镜计是一种用于找到坯料光学中心的仪器。
3 然后将镜片放入曲线生成器中，该生成器根据患者的处方打磨镜片背面。然后边缘研磨机将外缘研磨成合适的形状，并在边缘上放置一个斜角，使镜片能够正确地装入镜框。
4 镜片现在可以涂上防反射材料。无论镜片配置如何，后镀膜法都能生产出镀膜更均匀的镜片。它还允许在镜片制成后去除和重新涂覆涂层。这种镀膜可以通过真空镀膜法进行涂覆，用于在镜片表面沉积一层抗反射层以减少内部反射。这种微弱的蓝色涂层也常用于相机镜头和双筒望远镜。

帧

5 成品镜片现在可以安装在眼镜架上。镜框的构造可以使用张力安装或螺丝安装设计将镜头固定到位。张力安装通常用于塑料框架。在这种类型的镜架中，镜架前表面的镜片开口尺寸略小于镜片本身。通过这种方式，镜片可以通过镜框的前边缘压入各自的开口中，而不会从镜框的后边缘脱落。在每个开口的外围形成凹槽，并且这些凹槽与形成在相应的左透镜和右透镜的外围上的脊配合。塑料镜框材料允许充分拉伸或伸长，以使镜片卡入这些凹槽中。
6 金属镜架采用螺丝安装设计，因为金属容易变形，也无法固定镜片。框架的金属结构具有弯曲成所需形状的薄挤压部分。围绕镜片开口的框架结构形成开环，镜片插入其中。插入镜头后，通过将螺钉连接到两个开口端来闭合环。

质量控制

除了确保镜片中使用的玻璃和塑料防碎的规定外，政府对太阳镜的规定很少。两种类型的紫外线（UVA 和 UVB）的吸光率标签是自愿的，但美国国家标准协会 (ANSI) 已经为通用和特殊镜片制定了透射率指南。根据这些标准，通用化妆品镜片必须阻挡 70% 的 UVB，通用镜片必须阻挡 95% 的 UVB 和大部分 UVA 光。特殊用途必须阻挡99%的UVB。

在很大程度上，对太阳镜制造的质量控制程度取决于太阳镜的类型。廉价的塑料模型几乎不关心光学完美度；它们可能包含会扭曲佩戴者视力的缺陷。另一方面，昂贵的玻璃镜片追求高光学质量并进行相应检查。有多种仪器方法可用于评估成品镜片的畸变，但一个简单的测试是简单地将眼镜保持在手臂的长度并观察远处的一条直线。慢慢地将镜头移过这条线。如果镜片导致线条摇摆或弯曲，则镜片在光学上有缺陷。为获得最佳效果，请同时查看镜头的外边缘和中心。